Question

如圖所示，汽缸A和B的活塞用硬桿相連，活塞的面積s₁=2s₂，兩活塞離底部距離均為h，汽缸壁用導熱材料做成，此時環境溫度為300K，外界大氣壓為p₀，汽缸B內的壓強p₂=0.5p₀。問：（1）此時汽缸A內氣體的壓強為多少？（2）若保持汽缸B中的氣體溫度不變，把汽缸A緩慢加熱，問加熱至溫度多高活塞才移動？

Answer 1

（1）0.75p₀(2) 600K

（1）要求汽缸內封閉氣體的壓強，應分析活塞總體，通過受力分析，根據共點力平衡條件求解。活塞整體受力分析如圖，根據共點力平衡有：

，解得：p₁=0.75p₀
(2)將汽缸A加熱過程中，A、B兩部分氣體狀態變化滿足氣體方程，終態時活塞整體仍滿足共點力平衡條件。對氣體A：
對氣體B：
根據活塞平衡：
解得T’=600K。